Tế bào γδ t là gì? Các bài nghiên cứu khoa học liên quan

Tế bào γδ T là gì?

Tế bào γδ T là một loại tế bào lympho T đặc biệt thuộc hệ miễn dịch thích nghi, biểu hiện receptor T (TCR) gồm hai chuỗi γ (gamma) và δ (delta), khác với tế bào T αβ truyền thống. Chúng đóng vai trò quan trọng trong cả phản ứng miễn dịch bẩm sinh và thích nghi, có khả năng nhận diện kháng nguyên mà không phụ thuộc vào MHC (Major Histocompatibility Complex), cho phép phản ứng nhanh với các nhiễm trùng hoặc tổn thương tế bào. Tế bào γδ T cũng đóng vai trò điều hòa hoạt động của các tế bào miễn dịch khác, bao gồm tế bào dendritic, B cells và các tế bào T αβ, làm cầu nối giữa miễn dịch bẩm sinh và thích nghi.

Trong máu ngoại vi, γδ T cells chiếm khoảng 1–10% lympho T, nhưng ở các mô biên như niêm mạc đường tiêu hóa, phổi và da, tỷ lệ này cao hơn nhiều, phản ánh vai trò chuyên biệt trong việc bảo vệ các rào cản sinh học. Chúng có khả năng tiết cytokine, tiêu diệt tế bào bị nhiễm virus hoặc tế bào ung thư, và tham gia điều hòa các phản ứng viêm. Tính linh hoạt và khả năng hoạt hóa nhanh của γδ T cells giúp cơ thể đối phó hiệu quả với các tác nhân gây bệnh và các tổn thương tế bào nhanh chóng.

γδ T cells còn được nghiên cứu trong các ứng dụng lâm sàng, bao gồm điều trị ung thư, bệnh nhiễm trùng và các bệnh tự miễn. Chúng có thể được mở rộng in vitro để tạo các liệu pháp tế bào adoptive, cung cấp một chiến lược điều trị hứa hẹn nhờ khả năng nhận diện tế bào bất thường mà không cần phụ thuộc MHC. Thông tin chi tiết về γδ T cells có thể tham khảo tại NCBI: γδ T Cells.

Phân loại tế bào γδ T

γδ T cells được phân loại dựa trên kiểu chuỗi γ và δ của TCR, với các nhóm chính ở người là Vδ1, Vδ2 và Vδ3. Vδ1 chủ yếu cư trú ở các mô niêm mạc như đường tiêu hóa và phổi, có vai trò bảo vệ niêm mạc và nhận diện tế bào bị stress hoặc nhiễm virus. Vδ2 là loại phổ biến trong máu ngoại vi, đặc biệt nhận diện các phosphoantigen từ vi khuẩn và tế bào ung thư, đóng vai trò quan trọng trong đáp ứng miễn dịch nhanh. Vδ3 chủ yếu có mặt ở gan và lách, tham gia phản ứng miễn dịch chống virus và điều hòa miễn dịch tại mô.

Các nhóm γδ T cells khác nhau có đặc tính sinh học và chức năng khác nhau, bao gồm khả năng di chuyển đến các mô biên, tiết cytokine đặc hiệu và tương tác với các tế bào miễn dịch khác. Phân loại theo TCR giúp hiểu rõ cơ chế nhận diện kháng nguyên và các con đường tín hiệu kích hoạt tế bào, từ đó ứng dụng trong nghiên cứu và liệu pháp tế bào.

Bảng tóm tắt phân loại γδ T cells:

Nhóm TCR	Vị trí chính	Chức năng
Vδ1	Niêm mạc đường tiêu hóa, phổi	Bảo vệ niêm mạc, nhận diện tế bào stress
Vδ2	Máu ngoại vi	Phản ứng nhanh với phosphoantigen, tế bào ung thư
Vδ3	Gan, lách	Điều hòa miễn dịch, chống virus

Đặc điểm sinh học của tế bào γδ T

γδ T cells là tế bào lympho T đa năng, có khả năng nhận diện kháng nguyên độc lập với MHC, phản ứng nhanh với các tác nhân lạ và đóng vai trò cầu nối giữa miễn dịch bẩm sinh và thích nghi. Chúng có thể tiết cytokine như IFN-γ, TNF-α và IL-17, đồng thời thể hiện khả năng cytotoxic thông qua perforin/granzyme để tiêu diệt tế bào bị nhiễm virus hoặc ung thư.

γδ T cells cũng có khả năng di chuyển đến các mô biên, nơi chúng thực hiện các chức năng bảo vệ rào cản sinh học. Tỷ lệ tế bào γδ T trong máu thấp nhưng ở mô niêm mạc và các vùng tiếp xúc với môi trường bên ngoài cao, phản ánh vai trò bảo vệ nhanh chống nhiễm trùng. Ngoài ra, γδ T cells có khả năng tương tác với tế bào dendritic, B cells và tế bào T αβ, điều chỉnh đáp ứng miễn dịch thích nghi.

Đặc điểm sinh học quan trọng:

• Nhận diện kháng nguyên độc lập MHC
• Tiết cytokine và yếu tố miễn dịch (IFN-γ, TNF-α, IL-17)
• Khả năng di chuyển đến các mô biên và vùng viêm
• Tiêu diệt tế bào nhiễm virus hoặc tế bào ung thư qua perforin/granzyme
• Điều hòa các tế bào miễn dịch khác

Cơ chế hoạt hóa và chức năng miễn dịch

γδ T cells được kích hoạt bởi các kháng nguyên phi peptide, bao gồm phosphoantigen từ vi khuẩn, tế bào bị stress hoặc sản phẩm chuyển hóa bất thường. Khác với tế bào T αβ, γδ T cells không cần sự trình diện kháng nguyên qua MHC, cho phép phản ứng nhanh và hiệu quả ngay khi nhiễm trùng hoặc tổn thương xảy ra.

Khi hoạt hóa, γδ T cells thực hiện nhiều chức năng miễn dịch quan trọng. Chúng tiết cytokine, tiêu diệt tế bào bất thường, và tương tác với các tế bào miễn dịch khác để điều hòa đáp ứng miễn dịch toàn hệ thống. Cơ chế này giúp cơ thể nhanh chóng kiểm soát nhiễm trùng và loại bỏ tế bào ung thư hoặc bị stress.

Phương trình biểu diễn cơ chế cơ bản của γδ TCR:

$\text{γδ TCR} + \text{Phosphoantigen} \rightarrow \text{Activation of γδ T cell} \rightarrow \text{Cytokine secretion + Cytotoxicity}$

Chức năng chính của γδ T cells bao gồm:

• Tiết cytokine để điều hòa phản ứng miễn dịch
• Tiêu diệt tế bào nhiễm virus hoặc tế bào ung thư
• Tương tác với tế bào dendritic, B cells, T αβ để cầu nối miễn dịch
• Điều hòa đáp ứng viêm tại mô niêm mạc và các mô biên

Vai trò của tế bào γδ T trong nhiễm trùng

γδ T cells đóng vai trò quan trọng trong phản ứng miễn dịch chống lại vi khuẩn, virus và ký sinh trùng. Chúng nhận diện các phosphoantigen từ vi khuẩn và các sản phẩm tế bào bị stress, từ đó kích hoạt đáp ứng nhanh chóng. Khả năng này cho phép γδ T cells phản ứng ngay từ giai đoạn sớm của nhiễm trùng, trước khi hệ thống miễn dịch thích nghi hoàn toàn được kích hoạt.

Trong các nghiên cứu thực nghiệm, γδ T cells đã được chứng minh có khả năng sản xuất cytokine như IFN-γ, TNF-α và IL-17, kích thích các tế bào miễn dịch khác như neutrophils và macrophages tham gia vào việc loại bỏ tác nhân gây bệnh. Chúng cũng có khả năng tiêu diệt trực tiếp các tế bào nhiễm virus thông qua cơ chế perforin/granzyme, giúp giảm tải virus trong cơ thể.

Danh sách các tác nhân nhiễm trùng mà γδ T cells tham gia bảo vệ:

• Vi khuẩn gram dương và gram âm
• Virus như HIV, CMV, Influenza
• Ký sinh trùng đường ruột
• Tác nhân gây viêm mô niêm mạc và da

Vai trò của tế bào γδ T trong ung thư

γδ T cells có khả năng nhận diện tế bào ung thư thông qua biểu hiện các stress-induced ligand và phosphoantigen mà không cần MHC, làm tăng tính hiệu quả của phản ứng miễn dịch chống ung thư. Chúng tiết cytokine và thực hiện cơ chế cytotoxic trực tiếp, loại bỏ các tế bào khối u và giảm nguy cơ di căn. Ngoài ra, γδ T cells còn tương tác với các tế bào NK và dendritic để tăng cường đáp ứng miễn dịch toàn thân.

Các nghiên cứu lâm sàng và tiền lâm sàng cho thấy γδ T cells có tiềm năng trong liệu pháp tế bào adoptive. Việc mở rộng γδ T cells in vitro và truyền lại cho bệnh nhân có thể tăng cường khả năng miễn dịch chống ung thư, đặc biệt trong các loại ung thư biểu mô và ung thư huyết học. Chúng có ưu điểm là phản ứng nhanh và không phụ thuộc vào MHC, giảm nguy cơ thoái hóa miễn dịch.

Bảng tóm tắt vai trò trong ung thư:

Chức năng	Mô tả
Nhận diện tế bào ung thư	Thông qua stress-induced ligand và phosphoantigen, độc lập MHC
Cytotoxicity	Tiêu diệt trực tiếp tế bào ung thư bằng perforin/granzyme
Điều hòa miễn dịch	Tương tác với NK cells, dendritic cells và T αβ cells
Ứng dụng lâm sàng	Liệu pháp tế bào adoptive, tăng cường miễn dịch chống ung thư

Ứng dụng lâm sàng của tế bào γδ T

Tế bào γδ T đang được nghiên cứu trong nhiều ứng dụng lâm sàng, bao gồm điều trị ung thư, nhiễm trùng và các bệnh tự miễn. Trong ung thư, γδ T cells có thể được mở rộng in vitro và truyền lại cho bệnh nhân như một liệu pháp miễn dịch tế bào, tăng khả năng loại bỏ tế bào ung thư. Trong nhiễm trùng, chúng giúp kiểm soát vi khuẩn và virus ngay từ giai đoạn sớm của bệnh.

Ứng dụng khác bao gồm các liệu pháp vaccine, nơi γδ T cells được kích hoạt để tăng cường đáp ứng miễn dịch toàn thân. Chúng cũng được nghiên cứu trong điều trị bệnh tự miễn, khi khả năng điều hòa cytokine và tương tác với các tế bào miễn dịch khác có thể giảm viêm và kiểm soát phản ứng miễn dịch quá mức. Thông tin chi tiết tại Frontiers in Immunology: γδ T Cells in Clinical Applications.

Thách thức trong nghiên cứu và ứng dụng

Mặc dù γδ T cells có tiềm năng lớn, vẫn tồn tại nhiều thách thức trong nghiên cứu và ứng dụng. Khả năng sinh trưởng in vitro hạn chế và sự đa dạng của các phân nhóm γδ T cells là những vấn đề chính. Ngoài ra, cơ chế nhận diện kháng nguyên phức tạp và sự tương tác với các tế bào miễn dịch khác cần được hiểu rõ hơn để tối ưu hóa liệu pháp.

Các thách thức lâm sàng bao gồm kiểm soát phản ứng miễn dịch quá mức, nguy cơ cytokine storm, và khả năng thích nghi của tế bào ung thư để tránh nhận diện. Nghiên cứu sâu hơn về tín hiệu tế bào, di chuyển mô và tương tác cytokine là cần thiết để phát triển các liệu pháp γδ T an toàn và hiệu quả.

Tài liệu tham khảo

• Vantourout, P., & Hayday, A. (2013). Six-of-the-best: unique contributions of γδ T cells to immunology. Nature Reviews Immunology, 13(2), 88-100. Link
• Ribot, J. C., et al. (2012). Human γδ T cells: recent advances in biology and clinical applications. Nature Reviews Clinical Oncology, 9(3), 155-167. Link
• Bonneville, M., O'Brien, R. L., & Born, W. K. (2010). γδ T cell effector functions: a blend of innate programming and acquired plasticity. Nature Reviews Immunology, 10(7), 467-478. Link
• NCBI Bookshelf. γδ T Cells. Link
• Frontiers in Immunology. Clinical Applications of γδ T Cells. Link
• Chien, Y. H., Meyer, C., & Bonneville, M. (2014). γδ T cells: first line of defense and beyond. Annual Review of Immunology, 32, 121-155. Link